[发明专利]一种低生热轮胎胎面配方

说明书

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种低生热轮胎胎面配方，包括天然橡胶、硅灰石、炭黑、白炭黑、偶联剂、硬脂酸、氧化锌、防老剂、促进剂和硫磺，由于硅灰石可以使硫化制品在承受交变载荷时的表面温度和中心温度的温升较小，在降低混炼胶门尼黏度的同时，又可保证胶料良好的使用性能，所以其制备的复合材料的硫化制品在承受交变载荷时产生的热量较少，制品的表面温度和中心温度的温升较小，在混炼阶段，复合材料的混炼胶具有较低的门尼黏度，能够降低生产过程中的功耗，促进填料在橡胶体系中的分散，硫化制品具有较好的力学性能，能够保证最终制品的质量，同时还可减轻生产过程的中的环保问题，降低橡胶制品的生产成本，提高经济和社会效益。

技术领域：

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种低生热轮胎胎面配方，添加有硅灰石，能够降低轮胎在行驶过程中的生热，环保节能。

背景技术：

轮胎是现代汽车上重要的一部分，对车身起着承载、牵引、制动等重要作用。

橡胶是轮胎的基体材料。由于橡胶本身的黏弹性，在承受交变载荷时会由于滞后损失而产生热量。以常见的规格为205/55R16的乘用车轮胎为例，未承受负载时其外径约为630mm，在时速60公里的条件下，轮胎转速超过每秒8转，即8Hz，当轮胎安装完毕并承受负载后，轮胎会由于受压导致半径变小，故交变载荷的实际频率要大于8Hz。加之橡胶为热的不良导体，故轮胎在高速行驶过程中，随着热量的不断产生与积聚，会使轮胎内部温度不断升高，进而降低轮胎的气密性、与骨架材料的粘合强度等，同时还会增大轮胎的滚阻，增加油耗，降低安全性，甚至可能导致爆胎等严重后果。

炭黑是包括轮胎在内的众多橡胶制品的重要补强剂，其用量仅次于生胶。但轮胎中炭黑的加入会使得橡胶分子链与炭黑之间，以及炭黑与炭黑之间等的摩擦加剧，导致生热量提高，轮胎内部温度升高，同时还会加大轮胎的滚动阻力。另一方面，由于炭黑实际上是一种碳氢化合物经部分燃烧或受热分解而来的胶体颗粒，其生产高度依赖于石油、天然气等原料，这些原料不仅不可再生，而且在其生产加工过程中伴随着不可忽视的环保问题。为了改善生产环境，减轻对环境的破坏，炭黑生产企业每年需要在环保治理方面投入大量资金，用于改善环境质量和实施环境治理项目。

白炭黑是轮胎中另一种重要的补强剂。白炭黑实际上是以二氧化硅为主要成分的白色无定形粉末，由于其在橡胶中的作用与炭黑相似，且呈白色，故称为“白炭黑”。白炭黑的生产工艺主要有沉淀法和气相法两种。其中，沉淀法生产白炭黑的过程中需要用到硫酸、盐酸等酸类，存在诸多影响环境的因素，例如：反应过程中的酸雾，过滤洗涤过程中产生的大量废液等；气相法生产白炭黑的过程是四氯化硅等有机硅烷经高温水解，收集后脱酸，气相法制得的白炭黑，杂质少，纯度高，粒径小，补强性好，但工艺相对复杂，设备要求高，成本高。